Izotopi

In natura, unul si acelasi element poate avea mase atomice diferite.

De exemplu, decoperirea plumbului in mineralele radioactive a dovedit ca masa atomica a acestuia nu este aceeasi in diferitele minerale; astfel, plumbul (RaG) din mineralele de uraniu are masa atomica 206, plumbul (ACD) din mineralele de actiniu are masa atomica 208. Prin cercetari experimentale cu ajutorul spectrografului de masa s-a stabilit ca plumbul obisnuit cu masa atomica 207, 19 este un amestec de patru specii de atomi cu masele atomice: 204, 206, 207, 208, in proportie de 1, 5%, 23, 6%, 22, 6% si respectiv 52, 3%. Din cele 90 de elemente naturale care intra in compozitia corpurilor terestre, numai 23 sunt elemente unitare sau pure, adica formate dintr-o singura specie de atomi (Be, F, Na, Al, P etc. ), restul de 67 se gasesc in natura (ca elemente sau compusi chimici) sub forma unui amestec de doua sau mai multe specii de atomi cu proprietati chimice identice, dar cu mase atomice diferite.

Astfel de elemente care au acelasi numar atomic (Z) si fac parte din aceeasi casuta a sistemului periodic al lui Mendeleev, dar au masa atomice diferite, se numesc izotopi (din greceste: isos=acelasi, topos=loc). Masa atomica diferita a aceluiasi element se datoreaza numarului diferit de neutroni continut in nucleul elementului respectiv.

Fenomenul de izotopie a explicat existenta maselor atomice frationare ale elementelor. Proportia de izotopi care intra in alcatuirea unui element mixt natural este totdeauna aceeasi, indiferent de originea lui. Pentru a deosebii izotopii aceluiasi element, notarea lui se face astfel: se scrie simbolul elementului, in stanga simbolului, sus, se noteaza numarul de masa (A), iar in stanga, jos, numarul atomic (Z). Deoarece proprietatile chimice ale unei specii atomice depind exclusiv de numarul atomic, rezulta ca toate speciile avand acelasi Z au proprietati chimice identice, alcatuind o pleiada de izotopi.

Intrucat masa atomica influenteaza proprietatile fizice ale atomului, izotopii unui elemenet, avand mase atomice diferite, vor avea unele proprietati fizice diferite.

In prezent se cunosc 300 de izotopi pentru 60 de elemente ale sistemului periodic si aproximativ 800 de izotopi radioactivi naturali sau artificiali.

In natura se intalnesc, de asemenea, atomi cu acelasi numar de masa (A), dar cu numere atomice (Z) diferite.

Asemenea atomi se numesc izobari din grecescul isos=acelasi si baros=greutate. Se numesc izomeri nucleari speciile atomice radioactive care au acelasi numar atomic Z si acelasi numar de masa A, deci sunt identici din punct de vedere fizic si chimic, cu exceptia proprietatilor radioactive. Cel dintai exemplu a fost dat de Otto Hahn in 1921 la elementul proctatiniu (Pa), care se reprezinta sub cele doua forme izomere: uraniu X2 (UX2) si uraniu Z (UZ). ...